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土壤地理學(xué)實習(xí)報告
一.實習(xí)概況
所謂讀萬卷書不如行萬里路，衡山土壤學(xué)實習(xí)報告。在課堂上，我們學(xué)習(xí)了很多的理論知識，但是如果我們在實際當(dāng)中不能靈活運用，那就等于沒有學(xué)。而實習(xí)就是將我們在課堂上學(xué)的理論知識運用到實戰(zhàn)當(dāng)中去。
衡山，又名南岳，是我國五岳之一，位于湖南省衡陽市南岳區(qū)。衡山地處湘江中游，位于北緯27°10′～27°20′，東經(jīng)112°34′～112°44′，北起福田鎮(zhèn)，南至樟木市，東起南岳鎮(zhèn)，西至界牌，面積約為342平方公里，自隋文帝起，衡山被譽為天下南岳。衡山的植被和土壤狀況都比較典型，我們在 2015年9月25日～2015年9月30日對衡山進行了實習(xí)考察，學(xué)到了許多有關(guān)土壤和生物地理方面的知識。
二.實習(xí)內(nèi)容
1.衡山土壤形成的自然條件
衡山主體為燕山期花崗巖，屬于受一定程度變質(zhì)的黑云母斜長花崗巖。由于斷層發(fā)育，前山多懸崖峭壁，地勢陡峻，后山較平緩。礦物組成長石約50%，石英 30%，黑云母10%，還有白云母、斜長石和金紅石等。由長石、石英和云母組成的偉晶質(zhì)花崗巖，節(jié)理發(fā)育，抗風(fēng)化能力弱，形成幾米到數(shù)十米厚的風(fēng)化層。衡山大部分地區(qū)的土壤土層深厚，質(zhì)地較輕，為砂壤或砂土�；◢弾r外圍分布有第三紀(jì)紅色巖系和前泥盆紀(jì)的淺變質(zhì)巖，這些地區(qū)發(fā)育的土壤土層較薄，質(zhì)地粘重。衡山山麓地區(qū)，東部主要為花崗巖，具三組節(jié)理，常有石英脈。西部主要為第三紀(jì)紅色巖系和志留奧陶紀(jì)石英砂巖及千枚狀面巖，在巖性方面，紅色巖系比較軟弱。自喜馬拉雅運動以后，衡山東西兩側(cè)發(fā)生巨大斷層，形成許多高峰、斷崖和峽谷等。在上述地質(zhì)地貌條件下，土壤成土母質(zhì)多為花崗巖風(fēng)化后的殘積物和堆積物，剖面多礫石。
衡山屬中亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，南北來往氣流頻繁，降水豐富，干濕季節(jié)不明顯，溫度和濕度垂直變化明顯。氣象記錄顯示，海拔70米處的山下年平均溫度17.5℃，最冷月平均溫度5.0℃，最熱月平均溫度29.7℃，年降水量1509.5毫米，以3～6月雨量最多，無明顯干季。海拔560米處的半山亭年平均降水量為1659.8毫米，海拔 1230米處的山頂年平均溫度11.3℃，最冷月平均溫度0.08℃，年降水量最高可達2342.6毫米。由于溝谷深遠(yuǎn)，云霧彌漫，全年霧日多達253 天，海拔800米以上，云海茫茫，峰巒時隱時現(xiàn)，衡岳煙云名聞天下。山上風(fēng)速大，望日臺年平均風(fēng)速6米/秒，為山下三倍，最大風(fēng)速高達40米/秒，主峰全年七級以上風(fēng)速達126天，最大達10級。
衡山土壤類型分布有一定規(guī)律，自下而上依次分布著紅壤—山地紅壤―山地黃壤―山地黃棕壤―山地草甸土。
2.衡山主要土壤類型
特殊的自然條件對衡山土壤的發(fā)育產(chǎn)生了深刻影響，在不同的海拔高度上發(fā)育著不同的土壤類型，從山下到山頂呈現(xiàn)出有一定規(guī)律的土壤類型分布。
2.1紅壤:主要分布在低山丘陵，生物氣候條件與水平地帶相似
根據(jù)衡山縣氣象記錄，紅壤分布的低山丘陵年平均溫度17.5℃，年降水量1509.5毫米，主要植被是馬尾松林和人工栽培的油桐油茶林，也有不少山丘是灌叢草坡，水土流失嚴(yán)重。成土母質(zhì)和母巖有花崗巖、第三紀(jì)紅色巖系、前泥盆紀(jì)淺變質(zhì)巖系和第四紀(jì)紅色粘土等。
2.2山地紅壤：主要分布在海拔650米以下地區(qū)
主要植被有馬尾松林、杉木林、灌叢和草坡，成土母質(zhì)以花崗巖風(fēng)化體的坡積物為主，其次是前泥盆紀(jì)淺變質(zhì)巖系和第三紀(jì)紅色巖系的風(fēng)化體。衡山東南坡延壽亭附近發(fā)育有典型的山地紅壤，其海拔400米，坡度25°，母質(zhì)為花崗巖風(fēng)化體的坡積物，植被是馬尾松林。
我們在延壽亭公路旁做了土壤采樣，如右圖：
衡山山地紅壤在高溫高濕的氣候條件下，成土母質(zhì)是花崗巖，其母巖成分為石英、長石、云母和角閃石。挖好土壤剖面后，要用小刀自上而下修剖面，以恢復(fù)在挖掘過程中被破壞了自然狀態(tài)的土壤，這樣才可以觀察到真實的
剖面情況。記錄完剖面形態(tài)特征后，為了避免上層土壤與下層土壤混在一起，可以自下而上逐層采集樣品，通常采集各土層中部位置的土壤，而不是整個發(fā)生層都采。
剖面一 山地紅壤 數(shù)據(jù)
剖面一：山地紅壤 地點：衡山延壽亭往上的公路邊 天氣：雨 海拔：400m 母巖：第一期侵入花崗巖 地面植物：馬尾松
在野外進行土壤調(diào)查的時候，可從剖面上刮下一些土壤，然后利用搓條的方法初步判斷該土壤是砂土、壤土還是粘土。若該土壤不能夠搓成條則為砂土，若可以搓成條，但是會斷成一截一截的則為壤土，而可以搓成很光亮且能成環(huán)而不斷的則為粘土。要判斷土壤干濕程度可以刮下一些土壤握在手中，若可捏出水則該土壤為濕，沒水但可以捏成團的為潤，若該土壤摸上去涼且松散則為潮。
在母質(zhì)、氣候、地形、生物、時間和人為六大成土要素中，衡山的主體是花崗巖，母質(zhì)單純，造成衡山土壤垂直分布差異的主導(dǎo)因素是氣候，通過地形影響氣候，調(diào)節(jié)水熱再分配。由于地形抬升造成水熱再分配，山頂比山腳的年降水量約增加600毫米，氣溫約下降6℃，使得衡山土壤呈現(xiàn)出明顯的垂直地帶性。在不同的海拔高度上，風(fēng)力對植被類型分布也有一定影響，進而通過提供有機質(zhì)對土壤的垂直分布產(chǎn)生影響，人為因素破壞植被也起到了一定作用。
2.3山地黃壤：主要分布在海拔700～950米，山地紅壤帶排水不良和植被茂密的陰濕處，與下面的山地紅壤和上面的山地準(zhǔn)黃壤呈交錯分布
主要植被有馬尾松與杉木混交林、柳杉林以及箭竹灌叢等，成土母質(zhì)主要為花崗巖風(fēng)化體的殘積坡積物，地勢陡峻，平均坡度在30°以上，土壤厚度比山地紅壤淺薄一些。典型剖面位于藏經(jīng)殿附近，海拔1000米左右，主要植被是常綠闊葉林殼斗科。
藏經(jīng)殿附近的土壤剖面處于陽坡，陽光照射強，溫度較高，有利于脫硅富鋁化過程的發(fā)生，鐵游離程度比山地黃棕壤高，土壤粘粒礦物組成中以1：1型高嶺石占優(yōu)勢，實習(xí)報告[http://www.zxyd.net]，衡山土壤學(xué)實習(xí)報告。其成土的主要因素是地形，由坡向主導(dǎo)，植被為生長茂密的箭竹灌叢，成土母質(zhì)主要是花崗巖風(fēng)化體的殘積坡積物。
剖面二 山地黃壤 數(shù)據(jù)
剖面二：山地黃壤 地點：衡山藏經(jīng)殿附近 天氣：陰 海拔：1045m 母巖：第二期侵入二云母花崗巖 地面植物：甜櫧 日期：2015-9-28
A層土壤偏黑，腐殖質(zhì)較少，較疏松，根系較多。B層土壤黃色，淀積層基本上沒有腐殖質(zhì)，云母含量高，有滾石等侵入體，緊實粘土，有鐵游離，但沒有看到鐵膠膜和網(wǎng)紋， 故鐵游離沒有山地紅壤那么明顯，沒有山地紅壤一點點的紅色，不過鐵游離程度比準(zhǔn)黃壤大。BC層土壤呈黃色，比B層顏色淺一些，非母質(zhì)色，有鐵鋁化過程，但程度不深，云母多，2：1型礦物，片狀，亮晶晶，可能是受母質(zhì)影響，此處的母質(zhì)是二云母花崗巖，所以上層土壤中含有大量云母。
2.4山地黃棕壤：主要分布在海拔900～1200米地區(qū)
植被為常綠闊葉林，混有落葉樹種，由于人類活動影響，自然植被久已破壞，只在寺廟附近殘存成片常綠闊葉林，大部分地區(qū)為箭竹、映山紅和美麗胡枝子灌叢，母質(zhì)主要為花崗巖風(fēng)化物。典型剖面位于觀日臺附近，海拔1200米，其剖面數(shù)據(jù)如下：
剖面三 山地黃棕壤 數(shù)據(jù)
剖面三：山地黃棕壤 地點：衡山望日臺附近(上封寺) 天氣：雨 海拔：1245m 母巖：第一期侵入花崗巖(二長花崗巖) 地面植物：多脈青岡、水青岡 日期：2015-9-27
山地準(zhǔn)黃壤有黃壤的性質(zhì)，但偏棕色，說明鐵的游離度比黃壤低，山地準(zhǔn)黃壤和山地黃壤都是鐵游離出來，但形成鐵的氧化物不一樣。山地準(zhǔn)黃壤是鐵硅鋁土綱，硅還沒有完全分離，戳后手上有比較多的云母片殘留，說明硅酸鹽礦物的風(fēng)化程度不夠，有比較多的硅酸鹽礦物殘留。
土壤剖面處于陰坡，陽光照射少，溫度較低，而海拔高，降水量大，弱脫硅富鋁化作用有利于2：1型的水化云母存在，并且使得土壤中含有相當(dāng)量游離鐵，呈現(xiàn)黃紅色。剖面枯枝落葉層很厚，腐殖質(zhì)層也比較厚，由于熱量不足，鐵的游離和風(fēng)化都沒有紅壤高，這里的植被主要是常綠闊葉林，主要樹種有多脈青岡和石櫟等，林下灌木有美麗新姜子、綠葉甘姜和尖葉山茶等，植物成為很重要的成土要素。
2.5山地草甸土：主要分布在祝融峰、白石峰和芙蓉峰等高峰的頂部，面積不大
植被為禾本科草甸群落，以芒草和野古草為主，成土母質(zhì)主要是花崗巖風(fēng)化殘積物。山地草甸土經(jīng)常處于濕潤狀態(tài)，受冷暖季節(jié)影響明顯，生物積累過程旺盛，生成較厚的腐殖質(zhì)層，而心土層發(fā)育不明顯。
山地草甸土又稱為均腐土，其與森林土的主要區(qū)別在于草甸土的腐殖質(zhì)層厚，而且是逐漸遞減到B層，沒有陡減現(xiàn)象，森林土的腐殖質(zhì)大多聚集在A層，有陡減現(xiàn)象。由于森林土的腐殖質(zhì)主要來源于枯枝落葉，而草本有機質(zhì)年增長量和枯死量都相當(dāng)高，在草甸植被下，易于進行嫌氣分解而聚積腐殖質(zhì)，從而導(dǎo)致草甸土和森林土有差別。
3.衡山土壤垂直分布規(guī)律
衡山土壤的垂直分布與生物氣候和成土母質(zhì)有密切關(guān)系，海拔650米以下的低山丘陵和山地屬亞熱帶季風(fēng)氣候，溫暖濕潤，地帶性植被類型為常綠闊葉林。這里發(fā)育著鐵鋁土綱和濕潤鐵鋁土亞綱的紅壤，其主要成土過程為紅壤化，土壤具明顯的鐵鋁特征。由于人類干擾，自然植被久已破壞，生物富集作用不明顯，植被逆向演替，由常綠闊葉林―次生馬尾松林―灌叢―草坡，土壤演變?yōu)樯旨t壤―生草紅壤―侵蝕紅壤。
海拔650～950米地區(qū)，雨量增加，植被茂盛，濕度較大，這里土壤發(fā)育以黃壤化為主，形成常濕潤鐵鋁土亞綱的黃壤，在衡山西北部較為明顯，東南部不明顯，尤其在本垂直帶的下部常與山地紅壤交錯分布或復(fù)區(qū)分布。
海拔900～1200米地區(qū)，氣候溫涼濕潤，在寺廟附近尚分布有小面積闊葉林，或生長美麗胡枝子、映山紅和箭竹灌叢等。土壤發(fā)育程度和強度較弱，仍處于鐵硅鋁階段，其發(fā)育方向與山地黃壤類似，但由于溫度差別，土壤粘土礦物組成及陽離子交換量等與山地黃壤形成了差異，形成鐵硅鋁土綱常濕潤鐵硅鋁土亞綱的準(zhǔn)黃壤。
山地頂部，氣候濕冷，風(fēng)大，樹木難以生長，植被以草甸群落為主，土壤發(fā)育草甸過程明顯。按照土壤發(fā)育程度及土壤剖面形態(tài)與化學(xué)性質(zhì)特點，其發(fā)育尚處于硅鋁化階段，盡管硅鋁率稍低，但排除三水鋁石直接自斜長石風(fēng)化的影響，應(yīng)歸為硅鋁土綱常濕潤硅鋁土亞綱的腐棕土，即草甸土。因此，衡山土壤類型分布有一定規(guī)律，自下而上依次分布著紅壤—山地紅壤―山地黃壤―山地黃棕壤―山地草甸土。
衡山土壤、植被垂直分布圖
三.后記
通過這次實習(xí)，我們在土壤和生物地理方面都有了進一步的認(rèn)識，學(xué)會了基本的野外土壤采樣與調(diào)查方法，親身體會了一些實地操作，了解了一些注意要點，加深了對各種土壤的認(rèn)識與了解，學(xué)會了對調(diào)查結(jié)果進行數(shù)據(jù)處理，運用了土壤地理的一些基本原理來進行分析，感覺收獲了很多。當(dāng)然了，這次衡山之行姚老師由于身體原因，沒有與我們同行，使得我們無法在實地聽到姚老師的仔細(xì)講解，確實有些遺憾。
當(dāng)然了，最后，我們要記得親近大自然的同時，要愛護植物，保護生態(tài)環(huán)境。
四.參考文獻
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[2] 吳甫成，方小敏. 衡山土壤之研究[J]. 土壤學(xué)報，2001，38(3)：256-264.
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